JP2009066412A - 医用画像撮影装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】特に心臓リズム障害治療中に画像を作成するための医用画像撮影装置を提供する。
【解決手段】Ｃアームコンピュータ断層撮影装置として構成されかつ軟部画像を作成するように構成された少なくとも１つのコンピュータ断層撮影装置（３）と、血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子とを備えた統合装置として構成され、両画像撮影法に共通な少なくとも１つの制御装置を備え、少なくとも１つの制御装置が、少なくとも１つのプログラム手段によりリアルタイムにて、少なくとも１つのコンピュータ断層撮影装置および／または血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子の少なくとも１つの画像を自動的に評価して表示し、および／または識別された瘢痕組織（４７）と、電気生理学的活性が乱れるかまたは高まった領域を表示するように構成されている。
【選択図】図１
【解決手段】Ｃアームコンピュータ断層撮影装置として構成されかつ軟部画像を作成するように構成された少なくとも１つのコンピュータ断層撮影装置（３）と、血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子とを備えた統合装置として構成され、両画像撮影法に共通な少なくとも１つの制御装置を備え、少なくとも１つの制御装置が、少なくとも１つのプログラム手段によりリアルタイムにて、少なくとも１つのコンピュータ断層撮影装置および／または血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子の少なくとも１つの画像を自動的に評価して表示し、および／または識別された瘢痕組織（４７）と、電気生理学的活性が乱れるかまたは高まった領域を表示するように構成されている。
【選択図】図１
Description
本発明は、特に心臓リズム障害の治療中に画像を作成するための医用画像撮影装置に関する。
心臓リズム障害は正常な心拍動連鎖の障害であり、その原因は心筋における刺激発生もしくは刺激伝導の障害にある。
心臓リズム障害について模範例を挙げるならば、脈拍数低下が存在するいわゆる徐脈である。徐脈の治療のために、何年も前から、正常な洞調律を回復させるべく心臓ペースメーカが使用されている。
他の心臓リズム障害は、例えば心房細動のような心頻拍障害である。この種の心臓リズム障害の場合には心臓における刺激伝導障害によって心房が高い周波数で刺激される。心室頻拍の場合には、もはや完全な心筋収縮とはならず、心臓がまさに不十分なポンプ出力しかもたらさないという結果をともなう不完全な心筋収縮となる。心頻拍治療のための治療術は薬の連続的な服用または心臓の特定部分における刺激伝導組織を切除する心臓手術である。この場合に生じる比較的高いリスクが患者にとって不利である。
この理由から最近ではますます心臓リズム障害の克服のための最小侵襲治療法が使用される。心臓範囲において異常のある伝導経路を破壊するために、例えばエネルギー作用によって「焼灼」するために、アブレーションカテーテルが静脈アクセスを介して心臓範囲へ挿入される。この治療の効果の上がる実施のための前提条件は、障害となる刺激伝導経路および／または点が既知であり、カテーテルによって正しく命中されることにある。この方法は、例えば上室性頻拍において使用されるが、しかし、とりわけ抗不整脈薬による治療は僅かな成功率しか発揮していなくかつ他方では植込み型除細動器は患者にとって不快な副作用を必然的にともなうという背景の前に、ますます心室頻拍の範囲においても使用される。しかしながら、インターベンション中にアブレーションのための正しい患部を識別もしくは命中することは難しいままである。
最小侵襲の診断実施および治療の分野については、血管撮影Ｘ線装置の使用ならびに刺激伝導障害の組織領域の「焼灼」のための装置、すなわちアブレーションのための装置に接続される心臓内心電図の記録のための装置が知られている。この診断法もしくは治療法は心臓内の電気生理学的な電位が求められることに基づいている。アブレーション位置を決定するための電気生理学的な電位の測定は、一般に「マッピング」と呼ばれ、公知である（例えば、特許文献１ならびに特許文献２参照）。
刺激伝導障害の診断および高周波アブレーションならびにマッピングの支援のための装置において、治療中に心臓内の超音波カテーテルにより撮影される画像と重ねられる３次元画像を本来の処置の前に作成することは公知である（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、超音波カテーテルは２次元画像しか供給しないので、処置中に限られた、しかも低分解能の画像情報しか意のままにならない。なぜならば、３次元データを有する高分解能の画像は治療中に現在の状況を再現しないからである。
電気生理学的な電位は、実際の組織表示、特に、例えば心筋梗塞の枠内で生じさせられる心臓内の瘢痕組織の表示を可能にしない。しかしながら、例えば心室頻拍の起こりは、一般に電気的に活性でない心筋瘢痕組織の境界付近または境界内において生じるいわゆる「リエントリ回路」にあるので、治療にとって不足するもしくは不十分な組織表示が問題である。
独国特許第４４３６８２８号明細書
米国特許第５３６５９２６号明細書
米国特許第６５５６６９５号明細書
本発明の課題は、これに関して改善された医用画像撮影装置、特に心臓リズム障害の治療中に画像を作成するための医用画像撮影装置を提供することにある。
この課題は、医用画像撮影装置が、少なくとも１つのコンピュータ断層撮影装置と血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子とを備えた統合装置として構成されていることによって解決される。
したがって、特に心臓リズム障害を治療するように構成されている画像撮影装置である医用画像撮影装置は、統合された形で、コンピュータ断層画像ならびに血管内磁気共鳴画像を作成する手段を有する。
これは、唯一のシステムにより、したがって患者の場所移動の必要なしにもしくは新たなレジストレーション処理の必要なしに、コンピュータ断層画像も血管内磁気共鳴画像も作成することができるという利点を有する。更に磁気共鳴撮像のために血管内装置が使用されるので、高価な別個の磁気共鳴管もしくは磁気共鳴装置がもはや必要でない。
血管内磁気共鳴撮像法（Ｉｎｔｒａｖａｓｃｕｌａｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ、略してＩＶＭＲＩ）は、例えば心筋梗塞瘢痕組織をそれにより得られるデータに基づいて簡単に識別することができるという利点をもたらす。
したがって、ＩＶＭＲＩサブシステムは、場合によっては磁気共鳴造影剤を付加的に使用するならば、梗塞瘢痕と、電気生理学的活性が乱れかつ高まった領域とを識別するのに用いることができる。この場合にＩＶＭＲＩが先ず機能的撮像を提供する。
コンピュータ断層撮影装置が、並行して、つまり特に同時に行なわれる画像作成中に、特に軟部画像の作成によって心臓の相対的な解剖学的構造を表示する可能性を提供する。統合画像撮影装置におけるコンピュータ断層撮影は、Ｘ線造影剤の投与の有りおよび無しで行なわれるとよい。更に、造影剤投与に関する混成方法の枠内において撮影画像を作成することができる。つまり、例えば先ず造影剤を用いて画像を撮影し、その後造影剤なしで画像を撮影し、そしてこれらを重ね合わせるか、もしくは減算するか、または何らかの別の手法で共通に処理することができる。
医用画像撮影装置がハイブリッドシステムとして構成されているとよい。つまり、医用画像撮影装置が、最初からコンピュータ断層撮影および血管内磁気共鳴画像撮影用の複合システムを構成する心臓リズム障害等の治療用の画像撮影装置である。これは、例えば１つの共通な制御装置が画像作成のために設けられているか、もしくは複数の制御装置の場合にはこれらが互いに同調して画像撮影するように構成されていることを意味する。共通なデータバスを介して、前処理および画像後処理ならびにひき続く表示を含めて、両画像撮影法について統一的に画像が調達されるとよい。したがって、このような医用画像撮影装置の画像システムは、明確にコンピュータ断層撮影の画像用としてもまた血管内磁気共鳴撮影の画像用としても構成されている。
少なくとも１つのコンピュータ断層撮影装置はＣアームコンピュータ断層撮影装置であるとよい。特に、特有の心臓Ｃアームコンピュータ断層撮影装置が本発明による画像撮影装置の構成部分であるとよい。例は、シーメンス社のいわゆるＤｙｎａＣＴ(登録商標)である。
医用画像撮影装置は、少なくとも１つの制御装置、特に両画像撮影法に共通な１つの制御装置を有するとよい。したがって画像撮影は、コンピュータ断層撮影のためにも血管内磁気共鳴撮影のためにも唯一の制御装置によって制御される。もちろん、特定の実施例においては、同様に複数の制御装置が存在してもよく、特に一方ではコンピュータ断層撮影装置のための制御装置が存在し、他方では血管内磁気共鳴撮像法による撮像素子のための制御装置が存在してもよい。しかし、共通な制御装置は特に簡単な操作を可能にする。
制御装置が、少なくとも１つのプログラム手段により、コンピュータ断層撮影装置および／または血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子の少なくとも１つの画像を自動的に評価し、および／または、瘢痕、特に心筋梗塞瘢痕と、電気生理学的活性が乱れるかまたは高まった領域とのうちの少なくとも一方を識別するように構成されているとよい。したがって、例えばコンソールまたは計算装置等であり得る制御装置は、プログラム手段もしくはプログラムパケット等のためのメモリ領域を有する。更にまたは代替として、制御装置は、このようなプログラム手段またはプログラムパケットへのアクセス手段を有し、プログラム手段による自動的な評価が場合によっては付加的に操作者入力によって支援されて行なわれるとよい。プログラム手段は、そのために、ＩＶＭＲＩ画像またはコンピュータ断層撮影画像を評価することができ、つまり、例えば心筋梗塞の後に存在する瘢痕組織もしくは刺激障害がある組織領域を検出もしくは識別することができる。このために、好ましくは画像処理アルゴリズム、例えばエッジ認識もしくは特定画像領域における異なる構造の認識またはパターン認識が使用される。更に、心臓リズム障害の治療のための適切な組織領域を識別するためには、少なくとも１つのデータバンクのデータとの比較が行なわれるとよい。
更に、制御装置が、少なくとも１つのプログラム手段により、少なくとも１つのコンピュータ断層撮影装置および／または血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子の少なくとも１つの画像を表示し、および／または、識別された瘢痕組織と、電気生理学的活性が乱れるかまたは高まった領域とのうちの少なくとも一方を表示するように構成されているとよい。例えば両画像撮影法の画像のこのような表示は、例えば制御装置に付設されている画面もしくはモニタにて行なわれる。更に、壁掛けモニタ等における表示が可能である。電気生理学的活性が乱れるかまたは高まった領域もしくは瘢痕が表示されるならば、これは、例えば心臓リズムの治療のために電気生理学的活性が乱れた組織のアブレーションを並行に実施する際に、操作者によって、もしくは自動的に制御装置もしくは計算装置によって行なわれる画像比較もしくは類似の画像処理方法によって、アブレーション経過のチェックを可能にする。
制御装置が、リアルタイムで、少なくとも１つのコンピュータ断層撮影装置および／または血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子の少なくとも１つの画像を表示し、および／または、識別された瘢痕組織と、電気生理学的活性が乱れるかまたは高まった領域とのうちの少なくとも一方を表示するように構成されていることが好ましい。リアルタイム表示は、例えば組織のアブレーションを行うためのカテーテル処置の実施時に、コンピュータ断層撮影装置および血管内磁気共鳴撮像法の画像に基づく直接的な画像支援観察を可能にする。例えば、そのようにアブレーションの案内を自動的にもしくは操作者によって行なうことができる。
血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子が、少なくとも部分的にカテーテル内に組み込まれるとよい。
カテーテル内への組込みは、例えば１つのＩＶＭＲＩセンサが、もしくは複数のＩＶＭＲＩセンサがカテーテル内に配置されることによって行なわれるとよい。カテーテルは、例えば心臓リズム障害の治療中に、患者の血管系に挿入される。その例がアブレーションカテーテルであり、アブレーションカテーテルの中にＩＶＭＲＩカテーテルが組み込まれるとよい。
従って、医用画像撮影装置が、少なくとも１つのアブレーション手段を備えた少なくとも１つのアブレーションカテーテル、特に血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子を組み込まれたアブレーションカテーテルを有するとよい。したがって、この場合にはカテーテルが血管内磁気共鳴画像の作成のみならず、同時に乱れた刺激伝導動作を有する組織のアブレーションに使用される。このようなアブレーションカテーテルは、種々のアブレーション手段、例えば高周波コイル、超音波発生手段もしくは冷却および／または加熱エネルギーに基づくアブレーション手段を有することができる。
更に、医用画像撮影装置が、特に制御装置により、３次元画像撮影のために、血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子の回転と同時に、少なくとも１つの撮像素子を組み込まれたカテーテルを血管から引き抜くおよび／または血管内に押し込むように構成されているとよい。例えば、ＩＶＭＲＩセンサもしくは他のＩＶＭＲＩセンサが、断層撮像のために回転させられ、そして同時に引き抜かれ、もしくは押し込まれる。この引き抜きまたは押し込みは、回転と同様に、全自動にて制御装置によって行なわれるか、もしくは（付加的に）操作者支援により行なわれるとよい。このようにして３次元画像を作成することができる。それによって、例えば梗塞組織または他の刺激伝導障害組織の解剖学的な割り付けが可能である。
血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子を組み込まれたカテーテルの先端範囲に少なくとも１つの位置センサ素子が設けられているとよい。この種の位置センサ装置は、梗塞組織もしくは他の刺激伝導障害組織を識別して空間的に割り付けることを可能にするので、アブレーションを正確にこの領域において実施することができる。更に、位置センサは、例えば、正確でない３次元表示のモーションアーチファクトを回避するために、ＩＶＭＲＩ撮像素子に接続して使用するとよい。
少なくとも１つの位置センサ素子が電磁式位置センサ素子または超音波式位置センサ素子であるとよい。もちろん、例えば常に冗長的にフェールセーフの位置認識を可能にするために、異なるセンサ素子の組み合わせ、例えば複数の電磁式センサと複数の超音波式センサとが組み合わされて使用されてもよい。
カテーテルの先端範囲における少なくとも１つの位置センサ素子が送信器であり、送信器には患者の体外に少なくとも１つの受信器が付設されているとよく、および／またはカテーテルの先端範囲における少なくとも１つの位置センサ素子が受信器であり、受信器には患者の体外に少なくとも１つの送信器が付設されているとよい。それに応じて、例えばカテーテル内には、電磁式送信器または代替として電磁式受信器が配置されているとよい。その際に体外には、対応する受信器または後者の場合には送信器が取り付けられるとよい。一般に、空間における位置測定が可能であるように、少なくとも１つの送信器が１つの受信器に割り当てられ、逆に１つの受信器が１つの送信器に割り当てられる。しかし、特定の場合に、例えば角度関係が既知で不変である場合に、１つの受信器に２つの送信装置を割り当てることも、またはその逆のことも十分可能である。
空間における送信ユニットもしくは受信ユニットの個数を増やすことによって位置測定精度を高めることができる。しかしながら、複数の送信器もしくは受信器の使用は、例えば医用画像撮影装置の制御装置による位置計算の計算労力が相応に高められることを考慮すべきである。
更に、少なくとも１つの送信器が３つの全空間方向に送信するように、および／または少なくとも１つの受信器が３つの全空間方向から受信するように構成されているとよい。
それにより簡単に３次元空間における位置測定が可能にされる。
医用画像撮影装置の少なくとも１つのコンピュータ断層撮影装置が、２次元および／または３次元の画像、特に患者の心臓の少なくとも１つの部分範囲の解剖学的構造の２次元および／または３次元の画像を作成するように構成されているとよい。その場合に、特に軟部画像の３次元表示が好ましい。関連のある解剖学的構造の表示もしくは当該画像の作成は造影剤有りもしくは無しで行なうことができる。更に、造影剤投与をともなう撮影画像も造影剤投与のない撮影画像も作成し、これらの撮影画像を適切に重ね合わせ、もしくは互いに減算し、またはいずれかの方法で共通に処理することができる。
更に、医用画像撮影装置、特に制御装置が、少なくとも１つのコンピュータ断層撮影装置の画像と血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子の画像とのレジストレーションおよび／または融合を行なうように構成されているとよい。これは、例えばＩＶＭＲＩデータと共に適切に処理されたＸ線画像等における心室瘢痕組織の認識を可能にする。
医用画像撮影装置、特に制御装置が、少なくとも１つのコンピュータ断層撮影装置のＸ線画像および／または血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子の画像に依存して、血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子を組み込まれたカテーテルを案内するように構成されているとよい。特に、このために、Ｘ線データおよび血管内磁気共鳴撮像法からの付加的なデータを含んでいる融合されたＸ線画像もしくはコンピュータ断層撮影画像が使用されるとよい。刺激伝導障害組織等を示すＩＶＭＲＩデータと解剖学的構造を再現するＸ線データとを有するこの種の画像は、特に、例えばアブレーションカテーテルの信頼性の高いかつ正確な案内を可能にする。
コンピュータ断層撮影装置が多関節ロボットを有し、この多関節ロボットに少なくとも１つのＸ線放射器および／またはＸ線検出器が配置されているとよい。この種のロボット様式の装置は、患者への改善されたアクセスおよびＸ線投影のための付加的な可能性を提供する。多関節ロボットは少なくとも４つの、好ましくは６つの運動自由度を有するとよい。
更に、医用画像撮影装置がカテーテル追跡システムを有するとよい。つまり、この場合に、前述したようにＩＶＭＲＩ撮像用の撮像素子もしくはアブレーション手段等を有するカテーテルの位置が、もしくは血管系を通過する経路が、当該システムを介して追跡される。カテーテル追跡システムは、例えば、連続的なＸ線が送出されなければならないことなしに、アブレーションカテーテルの先端を検出することを可能にする。このようなシステムは例えば米国特許第５０４２４８６号明細書に記載されている。
更に、医用画像撮影装置が、特に３次元の超音波画像を特にリアルタイムで作成するための少なくとも１つの撮像素子を有するとよい。したがって、この場合にＩＶＭＲＩ装置のみならず、付加的に超音波装置も、例えばアブレーション処置の補足的案内のために更に別のデータを使えるようにするために設けられている。コンピュータ断層撮影およびＩＶＭＲＩからなるハイブリッドシステムのための医用器具の超音波案内は全く新規な試みである。これは、特に、患者への明らかに改善されたアクセスの利点を生じるＣアームコンピュータ断層撮影装置との関連においても当てはまる。
医用画像撮影装置の少なくとも１つの接続手段、特に少なくとも１つの生理学的センサおよび／またはカテーテルのための接続手段が、直流絶縁手段を介して、特に光学的手段により、電源電圧から減結合されているとよい。この種の絶縁は患者のリスク排除に役立つ。
更に、医用画像撮影装置が少なくとも１つの運動検出センサを有し、場合によっては少なくとも１つの画像の再構成時にセンサデータを考慮するように構成されているとよい。それによって、患者の動き（モーション）およびそれにより生じるアーチファクトを、検査もしくは治療の期間中に認識することができる。患者の動きがセンサデータの助けにより直接に画像再構成時に考慮されることによって、でき上がった再構成画像におけるモーションアーチファクトの発生が防止されるとよい。
血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子を備えたカテーテルおよび／またはアブレーションカテーテルの先端範囲に少なくとも１つの圧力センサおよび／または温度センサが配置されているとよい。もちろん、このようなカテーテルに、生理学的、物理学的もしくは化学的データを取得するために、他のセンサが設けられてもよい。しかしなら、特にアブレーション中には、器官または血管内の温度もしくは圧力の監視が有利である。
更に、本発明は、医用画像撮影装置の少なくとも１つの画像の作成および／または評価方法に関する。この方法にしたがって少なくとも１つの画像が、少なくとも１つのコンピュータ断層撮影装置および血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子を備えた統合装置として構成された医用画像撮影装置により作成され、および／またはこの方法にしたがってコンピュータ断層撮影装置および血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子の少なくとも１つの作成された画像が、医用画像撮影装置の制御装置により、自動的に評価され、および／または少なくとも１つの他の画像と共にレジストレーション処理および／または融合処理される。
したがって、この方法においては、コンピュータ断層撮影画像およびＩＶＭＲＩ画像が、好ましくはハイブリッドシステムの形の統合装置により撮影され、場合によっては、特に医用画像撮影装置の他の装置画像とのレジストレーションもしくは融合の形で、自動的に評価および継続処理される。
それ自体物理学的な測定データの撮影もしくは評価のみに関係しかつ技術者または自然科学者によっても実行可能であるこの画像撮影方法もしくは画像評価方法は、心室頻拍もしくは他の頻拍ならびに心室細動および心房細動の治療や、腫瘍および転移のアブレーション方法の一部である。例えば、心室頻拍の治療のために患者は治療テーブル上に位置決めされるとよい。その後、場合によってはガドリニウムの如き磁気共鳴造影剤が注入されるとよい。他の造影剤投与も考えられ得る。
引続いて、例えば適切なＩＶＭＲＩカテーテルの挿入に基づくＩＶＭＲＩ検査が実施されるとよい。それに加えて、特に並行して、医用画像撮影装置のコンピュータ断層撮影装置による２次元もしくは３次元のＸ線検査が行なわれる。特に、場合によっては心電図による同期化をともなう軟部組織の認識を考慮した処理が行なわれるとよい。
例えば瘢痕組織および心室の解剖学的構造を割り付けることができるようするために、ＩＶＭＲＩ画像とコンピュータ断層撮影装置のＸ線画像とがリアルタイムで融合されることが好ましい。付加的にマッピングシステムを介して、電気生理学的な描画もしくは電位の視覚的な表示が行なわれるとよい。このような表示はＩＶＭＲＩデータ、Ｘ線データもしくは画像融合されたＩＶＭＲＩデータおよびＸ線データによる表示に重ね合わされるとよい。
アブレーションのために、例えば大動脈の如き静脈アクセスを介して、アブレーションカテーテルが、例えば左心室へ挿入されるとよい。それに応じて、望ましくない電気生理学的な活性を発生させる心室の領域が、アブレーションカテーテルにより焼灼され、もしくは切除される。アブレーションカテーテルの案内は画像融合されたＩＶＭＲＩデータもしくはＸ線データに基づいており、場合によっては個別の画像撮影システムのデータにも基づいている。アブレーションは、高周波放射、超音波、冷却もしくは加熱エネルギーにより行なわれるとよい。これに、アブレーション結果の検査のための新たなＩＶＭＲＩ検査もしくはマッピング検査が続く。アブレーションが成功した場合には、患者は場所を移される。そうでない場合には新たなアブレーションの作動が必要である。
したがって、コンピュータ断層画像およびＩＶＭＲＩ画像の作成が可能である本発明によるハイブリッドシステムもしくは統合医用装置によって、少ない患者リスクにおいて組織部分の安全かつ迅速なアブレーションによる医療ワークフローの改善を達成することができる。
以下の実施例に基づいてならびに図面から、本発明の他の利点、特徴および詳細を明らかにする。
図１は本発明による医用画像撮影装置を示し、
図２はＩＶＭＲＩ撮像素子を組み込まれたカテーテルを示し、
図３は本発明による医用画像撮影装置のデータに基づく組織部分のアブレーションのための図を示し、
図４は本発明による医用画像撮影装置における測定データの読み出しのための説明図を示す。
図１は本発明による医用画像撮影装置を示し、
図２はＩＶＭＲＩ撮像素子を組み込まれたカテーテルを示し、
図３は本発明による医用画像撮影装置のデータに基づく組織部分のアブレーションのための図を示し、
図４は本発明による医用画像撮影装置における測定データの読み出しのための説明図を示す。
図１には本発明による医用画像撮影装置１が示されている。医用画像撮影装置１は、相応のＩＶＭＲＩ撮像素子を有するＩＶＭＲＩカテーテル２と、ここでは少なくとも４つの運動段階もしくは運動自由度を有する多関節ロボットの形でのコンピュータ断層撮影装置３とを備えたハイブリッドシステムとして構成されている。
更に、患者用寝台装置４が設けられている。操作およびインターフェース装置５を介して、ＩＶＭＲＩデータが取得もしくは転送され、ＩＶＭＲＩ撮像素子の台の近くでの操作が可能にされる。
データバス６にはＩＶＭＲＩ前処理および制御ユニット７が接続されている。
補足的に、超音波画像の作成のために、患者用寝台装置４に超音波カテーテルの接続手段８が設けられている。超音波データの信号インターフェース９が超音波データ用の前処理ユニット１０に接続され、この前処理ユニット１０がデータバス６に接続されている。
システムのカテーテルは、前処理ユニット１１が付設されている位置センサを備えている。
患者用寝台装置４は、更にここでは詳しくは図示されていない生理学的センサの接続手段を有し、該生理学的センサのために生理学的信号処理ユニット１２が設けられていている。生理学的信号処理ユニット１２は、例えば心電図データ、呼吸データならびに血圧データおよび温度データもしくはシステムにより得られる他の生理学的、物理学的および医療上のデータを処理する。
更に医用画像撮影装置１は刺激伝導障害を有する組織のアブレーションを行うアブレーション装置１３を有する。他の前処理ユニット１４がコンピュータ断層撮影装置３のＸ線画像の前処理のために設けられている。コンピュータ断層撮影装置３は、放射線発生のために、システム制御装置１６に接続されている高電圧発生装置１５に接続されている。
更に、データバス６に画像データメモリ１７が設けられている。
更に、除細動器もしくは心臓ペースメーカ１８がシステム内に含まれている。
更に、データバス６には、ＩＶＭＲＩデータの画像処理ユニット１９ならびに血管内超音波撮影（ＩＶＵＳ）のための撮影素子のデータのような超音波データの画像処理ユニット２０が接続されている。更に、電源ユニット２１が設けられている。
コンピュータ断層撮影装置３のＸ線画像がＸ線画像の画像処理ユニット２２において継続処理され、位置センサのデータが位置センサのための画像処理ユニット２３において継続処理される。
更に、医用画像撮影装置１は、使用者入力もしくは出力ユニット２５と３次元ディスプレイ制御部２６とを備えたディスプレイユニット２４を有する。ディスプレイユニット２４には、超音波データ、ＩＶＭＲＩデータもしくは画像、位置センサ画像およびコンピュータ断層撮影３のＸ線画像が表示可能である。
更に、システム内には軟部組織プロセッサのための心電図に基づく同期化ユニット２７が設けられている。相応に同期化されるべきデータは画像再構成ユニット２８に由来し、画像再構成ユニット２８も軟部組織プロセッサである。融合処理されたもしくはレジストレーション処理された画像が、画像融合、レジストレーションおよび再構成ユニット２９により作成される。画像融合、レジストレーションおよび再構成ユニット２９により、とりわけ、画像データのセグメンテーションもしくは自動セグメンテーションを行なうことができる。更に、医用画像撮影装置１は較正ユニット３０を有する。
データバス６には、更に、好ましくはディジタル・イメージング・アンド・コミュニケーション・イン・メディシン・スタンダート゛（Digital-Imaging-and-Communication-in-Medicine-Standard；いわゆるＤＩＣＯＭ規格）にしたがった患者データおよび画像データのためのインターフェース３１が設けられている。インターフェース３１を介して、例えばコンピュータ断層撮影または磁気共鳴撮影の事前撮影からのデータが矢印３２，３３によって示されているように記録されもしくは呼び出される。更に、インターフェース３１は付属の病院の情報システムもしくは診療所装置等に接続され、このことが相応のデータ交換を表す矢印３４，３５によって示されている。
したがって、本発明による医用画像撮影装置１によれば、例えば心臓リズム障害の治療のために、唯一の統合システムにより、コンピュータ断層撮影データおよびＩＶＭＲＩデータを、場合によっては他のデータを補足して、取得し、このようにして、アブレーションに用いられる領域における刺激伝導障害組織としての解剖学的構造およびこれと同時に機能的なデータを最適に示す画像データを得ることができる。
図２は、本発明による方法においてもしくは本発明による医用画像撮影装置において使用するためのＩＶＭＲＩ撮像素子を組み込まれたカテーテル３６を示す。
カテーテル３６は、その先端３９の範囲に、カテーテル管に付設されたＩＶＭＲＩ透過窓を有するＩＶＭＲＩセンサ３７ならびに位置決定のための磁気センサ３８を有する。先端３９は丸く形成されている。
位置データの評価のために、ここでは詳しくは示されていない位置認識ユニットに対するインターフェース４０が設けられている。
カテーテル３６は、ＩＶＭＲＩセンサ３７、ＩＶＭＲＩ信号線４２のためのルーメン４１ならびに駆動軸により構成されている。アンテナを構成する磁気センサ３８は、信号線４３を介して信号および機械インターフェース４４に接続されている。信号および機械インターフェース４４はカテーテル３６の構成部分のための付属の駆動ユニットを備えている。接続手段はカップリング装置４５により実現される。
図３は本発明による医用画像撮影装置のデータに基づく組織部分のアブレーションのための画像４６を示す。画像４６は、瘢痕組織４７ならびに組織アブレーションのためのアブレーション点４８を示す。画像４６は、本発明による医用画像撮影装置のここには詳しくは示されていない画面に表示される。特に心臓リズム障害を治療するために最適な案内もしくは最適な同時画像表示を可能にするために、画像データの表示が好ましくはリアルタイムで行なわれる。本発明による医用画像撮影装置によって、患者にとって著しく少ないリスクにて、刺激伝導障害のある組織のより安全かつ迅速なアブレーションを行なうことができる。
図４は、本発明による医用画像撮影装置における測定データの読み出しのための説明図４９を示す。この場合に異なるセンサが同期読み出しのために時間的にずらされてクロックで作動させられて活性化されもしくは読み出される。上の曲線５０はシステムクロックである。曲線５０によるシステムクロックのパルス終端に依存して、Ｘ線が曲線５１にしたがって照射される。ひき続いてＸ線検出器の読み出しが曲線５２にしたがって行なわれる。
Ｘ線に並行して磁気式位置測定が曲線５３にしたがって作動する。
ＩＶＭＲＩデータの読み出しは、曲線５４にしたがって、曲線５２によるＸ線検出器の読み出しと同時に行なわれる。心電図データならびに呼吸データが、曲線５４にしたがって、曲線５２，５４によるＩＶＭＲＩデータもしくはＸ線検出器データの読み出しにひき続いて読み出される。
それに応じて曲線５５にしたがって心電図データならびに呼吸データが読み出される。
１ 医用画像撮影装置
２ ＩＶＭＲＩカテーテル
３ コンピュータ断層撮影装置
４ 患者用寝台装置
５ 操作およびインターフェース装置
６ データバス
７ ＩＶＭＲＩ前処理および制御ユニット
８ 接続手段
９ 信号インターフェース
１０ 前処理ユニット
１１ 前処理ユニット
１２ 生理学的信号処理ユニット
１３ アブレーション装置
１４ 前処理ユニット
１５ 高電圧発生器
１６ システム制御装置
１７ 画像データメモリ
１８ 除細動器もしくは心臓ペースメーカ
１９ 画像処理ユニット
２０ 画像処理ユニット
２１ 電源ユニット
２２ 画像処理ユニット
２３ 画像処理ユニット
２４ ディスプレイユニット
２５ 使用者入力もしくは出力ユニット
２６ ３次元ディスプレイ制御ユニット
２７ 同期化ユニット
２８ 再構成ユニット
２９ 画像融合、レジストレーションおよび再構成ユニット
３０ 較正ユニット
３１ インターフェース
３２ 矢印
３３ 矢印
３４ 矢印
３５ 矢印
３６ カテーテル
３７ ＩＶＭＲＩセンサ
３８ 磁気センサ
３９ 先端
４０ インターフェース
４１ ルーメン
４２ ＩＶＭＲＩ信号線
４３ 信号線
４４ 信号および機械インターフェース
４５ カップリング装置
４６ 表示
４７ 瘢痕組織
４８ アブレーション点
４９ 表示
５０ 曲線
５１ 曲線
５２ 曲線
５３ 曲線
５４ 曲線
５５ 曲線
２ ＩＶＭＲＩカテーテル
３ コンピュータ断層撮影装置
４ 患者用寝台装置
５ 操作およびインターフェース装置
６ データバス
７ ＩＶＭＲＩ前処理および制御ユニット
８ 接続手段
９ 信号インターフェース
１０ 前処理ユニット
１１ 前処理ユニット
１２ 生理学的信号処理ユニット
１３ アブレーション装置
１４ 前処理ユニット
１５ 高電圧発生器
１６ システム制御装置
１７ 画像データメモリ
１８ 除細動器もしくは心臓ペースメーカ
１９ 画像処理ユニット
２０ 画像処理ユニット
２１ 電源ユニット
２２ 画像処理ユニット
２３ 画像処理ユニット
２４ ディスプレイユニット
２５ 使用者入力もしくは出力ユニット
２６ ３次元ディスプレイ制御ユニット
２７ 同期化ユニット
２８ 再構成ユニット
２９ 画像融合、レジストレーションおよび再構成ユニット
３０ 較正ユニット
３１ インターフェース
３２ 矢印
３３ 矢印
３４ 矢印
３５ 矢印
３６ カテーテル
３７ ＩＶＭＲＩセンサ
３８ 磁気センサ
３９ 先端
４０ インターフェース
４１ ルーメン
４２ ＩＶＭＲＩ信号線
４３ 信号線
４４ 信号および機械インターフェース
４５ カップリング装置
４６ 表示
４７ 瘢痕組織
４８ アブレーション点
４９ 表示
５０ 曲線
５１ 曲線
５２ 曲線
５３ 曲線
５４ 曲線
５５ 曲線
Claims (19)
- Ｃアームコンピュータ断層撮影装置として構成されかつ軟部画像を作成するように構成された少なくとも１つのコンピュータ断層撮影装置（３）と、血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子とを備えた統合装置として構成され、
両画像撮影法に共通な少なくとも１つの制御装置を備え、
少なくとも１つの制御装置が、少なくとも１つのプログラム手段によりリアルタイムにて、少なくとも１つのコンピュータ断層撮影装置および／または血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子の少なくとも１つの画像を自動的に評価して表示し、および／または、識別された瘢痕組織（４７）と、電気生理学的活性が乱れるかまたは高まった領域とのうちのすくなくとも一方を表示するように構成されている医用画像撮影装置。 - 医用画像撮影装置がハイブリッドシステムとして構成されている請求項１記載の医用画像撮影装置。
- 血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子が、少なくとも部分的にカテーテル（３６）内に組み込まれている請求項１又は２記載の医用画像撮影装置。
- 医用画像撮影装置が、少なくとも１つのアブレーション手段を備えた少なくとも１つのアブレーションカテーテル、特に血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子を組み込まれたアブレーションカテーテルを有する請求項１乃至３の１つに記載の医用画像撮影装置。
- 医用画像撮影装置が、特に制御装置により、３次元画像撮影のために、血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子の回転と同時に、少なくとも１つの撮像素子を組み込まれたカテーテルを血管から引き抜くおよび／または血管内に押し込むように構成されている請求項３又は４記載の医用画像撮影装置。
- 血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子を組み込まれたカテーテル（３６）の先端範囲に少なくとも１つの位置センサ素子が設けられている請求項３乃至５の１つに記載の医用画像撮影装置。
- 少なくとも１つの位置センサ素子が電磁式位置センサ素子または超音波式位置センサ素子である請求項６記載の医用画像撮影装置。
- カテーテル（３６）の先端範囲における少なくとも１つの位置センサ素子が送信器であり、送信器には患者の体外に少なくとも１つの受信器が付設されている、および／またはカテーテル（３６）の先端範囲における少なくとも１つの位置センサ素子が受信器であり、受信器には患者の体外に少なくとも１つの送信器が付設されている請求項６又は７記載の医用画像撮影装置。
- 少なくとも１つの送信器が３つの全空間方向に送信するように構成されている、および／または少なくとも１つの受信器が３つの全空間方向から受信するように構成されている請求項８記載の医用画像撮影装置。
- 医用画像撮影装置の少なくとも１つのコンピュータ断層撮影装置（３）が、２次元および／または３次元の画像、特に患者の心臓の少なくとも１つの部分範囲の解剖学的構造の２次元および／または３次元の画像を作成するように構成されている請求項１乃至９の１つに記載の医用画像撮影装置。
- 医用画像撮影装置、特に制御装置が、少なくとも１つのコンピュータ断層撮影装置（３）の画像と血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子の画像とのレジストレーションおよび／または融合を行なうように構成されている請求項１乃至１０の１つに記載の医用画像撮影装置。
- 医用画像撮影装置、特に制御装置が、少なくとも１つのコンピュータ断層撮影装置のＸ線画像および／または血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子の画像に依存して、血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子を組み込まれたカテーテル（３６）を案内するように構成されている請求項３乃至１１の１つに記載の医用画像撮影装置。
- コンピュータ断層撮影装置（３）が多関節ロボットを有し、この多関節ロボットに少なくとも１つのＸ線放射器および／またはＸ線検出器が配置されている請求項１乃至１２の１つに記載の医用画像撮影装置。
- 多関節ロボットが少なくとも４つの運動自由度を有する請求項１３記載の医用画像撮影装置。
- 医用画像撮影装置がカテーテル追跡システムを有する請求項３乃至１４の１つに記載の医用画像撮影装置。
- 医用画像撮影装置が、３次元の超音波画像をリアルタイムで作成するための少なくとも１つの撮像素子を有する請求項１乃至１５の１つに記載の医用画像撮影装置。
- 医用画像撮影装置の少なくとも１つの接続手段、特に少なくとも１つの生理学的センサおよび／またはカテーテルのための接続手段が、直流絶縁手段を介して、特に光学的手段により、電源電圧から減結合されている請求項１乃至１６の１つに記載の医用画像撮影装置。
- 医用画像撮影装置が少なくとも１つの運動検出センサを有し、少なくとも１つの画像の再構成時にセンサデータを考慮するように構成されている請求項１乃至１７の１つに記載の医用画像撮影装置。
- 血管内磁気共鳴撮像法に基づく少なくとも１つの撮像素子を備えたカテーテル（３６）および／またはアブレーションカテーテルの先端範囲に少なくとも１つの圧力センサおよび／または温度センサが配置されている請求項３乃至１８の１つに記載の医用画像撮影装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102007043731A DE102007043731A1 (de) | 2007-09-13 | 2007-09-13 | Medizinische Bildaufnahmeeinrichtung, insbesondere zur Erstellung von Bildaufnahmen im Rahmen einer Behandlung von Herzrhythmusstörungen, sowie zugehöriges Verfahren |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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